CN114313265A - 水下救生机器人系统 - Google Patents
水下救生机器人系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114313265A CN114313265A CN202210004358.6A CN202210004358A CN114313265A CN 114313265 A CN114313265 A CN 114313265A CN 202210004358 A CN202210004358 A CN 202210004358A CN 114313265 A CN114313265 A CN 114313265A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aerial vehicle
- unmanned aerial
- module
- lifesaving robot
- underwater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 206010013647 Drowning Diseases 0.000 claims abstract description 18
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 208000012260 Accidental injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明提供了一种水下救生机器人系统，包括可移动信号站、搭载小型救生机器人的无人机等。所述可移动信号站，包括无人机信号收发模块及救生机器人信号收发模块，所述无人机包括飞行模块、定位模块、信号收发模块，所述救生机器人包括水下驱动模块、定位模块、气囊模块等。通过信号站达到无人机信息与救生机器人信息的共享，通过无人机的航拍以及激光雷达定位快速定位落水点位置，并通过信号站发送落水者可能溺水范围，有效减少搜救时间提高搜救效率。救生机器人通过自主识别来区分正常游泳者和溺水者，并对溺水者进行救援。通过控制无人机和救生机器人进行救援能大大提高救援的效率，具有高效率、操作方便、低成本的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水下救生系统的技术领域，具体地，涉及水下救生机器人系统，尤其涉及一种搭载无人机的小型水下救生机器人系统。
背景技术
近年来，人们溺水事件频发，由于救援速度的缓慢以及救援人员无法安全回岸等问题导致溺亡人数居高不下。由于溺水情况紧急，专业救生人员无法在第一时间展开救援，往往错过最佳救援时机。此时通过搭载无人机的小型水下救生机器人系统能快速定位并到达溺水者的地理位置并进行主动救援，从而提高救援时机，减少造成意外伤害。
在公告号为CN211711040U的专利文献中公开了一种具有救生功能的水下自动跟踪移动式拍摄装置，包括无人机和浮板，浮板底部通过螺丝与水下无人机机身顶部可拆卸的连接；所述水下无人机机身上设置有三个推动器，分别位于水下无人机机身尾部的两侧和机身顶部，所述浮板上设置控制钮，控制钮与水下无人机的主控电路模块无线连接，用于控制所述推动器的转速。
现有的水下救生机器人系统十分有限，许多水上机器人能快速定位溺水者位置并投放救生设备，在一定程度上减少了溺亡的人数，但水上机器人无法对溺水者展开主动的救援，溺水者沉入水中后可能无法自我救助。一些水下救援机器人可用于该领域，但许多自主搜救机器人由于水域范围广而无法快速定位溺水者、许多遥控搜救机器人在下水前需要长时间准备以及救援范围和人数的有限，浪费了救援的最佳时机，目前水下救生机器人普及范围小也导致了搜救时间增长。因此，需要提出一种技术方案以改善上述技术问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种水下救生机器人系统。
根据本发明提供的一种水下救生机器人系统，包括可移动信号站、无人机模块和小型水下救生机器人模块；
所述可移动信号站分别与无人机模块和小型水下救生机器人模块相连接；所述无人机模块搭载小型水下救生机器人模块；
所述可移动信号站接受发送信号和展现可视化界面；
所述无人机模块包括视频摄像系统；所述无人机模块定位溺水位置并计算搜寻范围；
所述小型水下救生机器人模块包括救生装置，所述小型水下救生机器人模块自主搜寻并识别溺水者，对溺水者展开主动救援。
优选地，所述无人机模块在接收来自移动信号站定位的目标数据后，搭载小型水下救生机器人的无人机向目标位置移动。
优选地，通过无人机的视频摄像系统进行观测，在到达指定水域后通过投放小型水下救生机器人展开救援。
优选地，所述可移动信号站在接收无人机收集的目标水域实时视频后，通过系统分析及人工判定的方式确定落水范围后，将信号传输回小型水下救生机器人。
优选地，所述小型水下救生机器人模块通过启动动力模块到达目标范围水域，对目标水域进行搜索。
优选地，启动救生装置实施救援，实施救援后主动靠岸。
优选地，所述救生装置包括固定溺水者的可移动弹性约束装置，用于上浮的气囊装置以及连接气囊装置的气体发生室。
优选地，所述可移动弹性约束装置通过弹性面料对溺水者进行固定。
优选地，所述气囊装置连接约束装置并通过管道与气体发生室连接。
优选地，通过无人机视频摄像系统获取水岸信息并由小型水下救生机器人带动气囊装置与溺水者靠岸实施救援。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明采用水下救生机器人系统，利用无人机在空中移动的高效性，通过GPS定位以及搭载小型水下救生装置，能在最短时间内到达溺水现场。解决陆路救援的耗时较长的问题，同时水下救生机器人装置覆盖范围广，能够实现覆盖大面积的水域救援，具有低成本、高效率、操作方便、覆盖范围广的优点；
2、本发明能够通过结合无人机视频摄像机和小型水下救生机器人的声呐成像、激光成像对水面、水下进行观测，能对水域及附近情况进行更加清晰的了解；
3、本发明针对现有水下救生设备搜救的问题，通过结合无人机在目标水域上方抛投水下救生装置以及确定溺水者的落水范围来大大缩小水下装置搜寻目标的时间；
4、本发明通过气体发生装置和气囊来作为溺水者上浮的动力，能够减小水下救生机器人所需的功耗，节约能源。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的水下救生机器人系统的系统结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供了一种水下救生机器人系统，包括无人机模块、小型水下救生机器人模块、可移动信号站。无人机模块通过接收来自移动信号站定位的目标数据后，搭载小型水下救生机器人的无人机向目标位置移动，并通过无人机的视频摄像系统进行观测，在到达指定水域后通过投放小型水下救生机器人展开救援。无人机搭载的视频摄像系统对目标水域进行分析，观测目标位置附近溺水者的位置范围。无人机在将目标水域的实时视频进行传输到移动信号站后，通过系统分析及人工判定的方式确定其落水范围后，将信号传输回小型水下救生机器人。小型水下救生机器人通过启动动力模块快速到达目标范围水域。通过结合水下激光成像及声呐成像来对目标水域进行搜索。
激光成像和声呐成像在搜索到目标到多个目标后可结合无人机视频摄像系统的水面信息进行分析将目标位置传输到移动信号站并进行显示，并启用救生装置对溺水者进行主动救援。当成功对溺水者实施救援后，通过无人机视频摄像系统获取水岸信息并由小型水下救生机器人带动气囊与溺水者靠岸实施救援。
其中，救生装置包括固定溺水者的可移动弹性约束装置，用于快速上浮的气囊以及连接气囊的气体发生室；可移动弹性约束装置通过弹性面料对溺水者进行固定防止造成二次伤害。气囊装置连接约束装置并通过管道与气体发生室连接以保证在气囊打开状态下将溺水者撑出水面。
本发明采用水下救生机器人系统，利用无人机在空中移动的高效性，通过GPS定位以及搭载小型水下救生装置，能在最短时间内到达溺水现场。解决陆路救援的耗时较长的问题，同时水下救生机器人装置覆盖范围广，能够实现覆盖大面积的水域救援，具有低成本、高效率、操作方便、覆盖范围广的优点；能够通过结合无人机视频摄像机和小型水下救生机器人的声呐成像、激光成像对水面、水下进行观测，能对水域及附近情况进行更加清晰的了解。
本发明针对现有水下救生设备搜救的问题，通过结合无人机在目标水域上方抛投水下救生装置以及确定溺水者的落水范围来大大缩小水下装置搜寻目标的时间；通过气体发生装置和气囊来作为溺水者上浮的动力，能够减小水下救生机器人所需的功耗，节约能源。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种水下救生机器人系统，其特征在于，包括可移动信号站、无人机模块和小型水下救生机器人模块；
所述可移动信号站分别与无人机模块和小型水下救生机器人模块相连接；所述无人机模块搭载小型水下救生机器人模块；
所述可移动信号站接受发送信号和展现可视化界面；
所述无人机模块包括视频摄像系统；所述无人机模块定位溺水位置并计算搜寻范围；
所述小型水下救生机器人模块包括救生装置，所述小型水下救生机器人模块自主搜寻并识别溺水者，对溺水者展开主动救援。
2.根据权利要求1所述的水下救生机器人系统，其特征在于，所述无人机模块在接收来自移动信号站定位的目标数据后，搭载小型水下救生机器人的无人机向目标位置移动。
3.根据权利要求2所述的水下救生机器人系统，其特征在于，通过无人机的视频摄像系统进行观测，在到达指定水域后通过投放小型水下救生机器人展开救援。
4.根据权利要求1所述的水下救生机器人系统，其特征在于，所述可移动信号站在接收无人机收集的目标水域实时视频后，通过系统分析及人工判定的方式确定落水范围后，将信号传输回小型水下救生机器人。
5.根据权利要求1所述的水下救生机器人系统，其特征在于，所述小型水下救生机器人模块通过启动动力模块到达目标范围水域，对目标水域进行搜索。
6.根据权利要求5所述的水下救生机器人系统，其特征在于，启动救生装置实施救援，实施救援后主动靠岸。
7.根据权利要求1所述的水下救生机器人系统，其特征在于，所述救生装置包括固定溺水者的可移动弹性约束装置，用于上浮的气囊装置以及连接气囊装置的气体发生室。
8.根据权利要求7所述的水下救生机器人系统，其特征在于，所述可移动弹性约束装置通过弹性面料对溺水者进行固定。
9.根据权利要求7所述的水下救生机器人系统，其特征在于，所述气囊装置连接约束装置并通过管道与气体发生室连接。
10.根据权利要求1所述的水下救生机器人系统，其特征在于，通过无人机视频摄像系统获取水岸信息并由小型水下救生机器人带动气囊装置与溺水者靠岸实施救援。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210004358.6A CN114313265A (zh) | 2022-01-04 | 2022-01-04 | 水下救生机器人系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210004358.6A CN114313265A (zh) | 2022-01-04 | 2022-01-04 | 水下救生机器人系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114313265A true CN114313265A (zh) | 2022-04-12 |
Family
ID=81022317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210004358.6A Pending CN114313265A (zh) | 2022-01-04 | 2022-01-04 | 水下救生机器人系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114313265A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115158606A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-11 | 珠海云洲智能科技股份有限公司 | 一种水面救生方法、系统和介质 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206307254U (zh) * | 2016-11-21 | 2017-07-07 | 中国人民解放军镇江船艇学院 | 一种便携式救生臂环 |
| CN109358653A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-02-19 | 济源维恩科技开发有限公司 | 海上无人机分布式智能搜救系统 |
| CN109606593A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-12 | 中国船舶重工集团公司第七0研究所 | 远距离便携式水下救助机器人 |
| CN110333717A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-15 | 中船电子科技(三亚)有限公司 | 主动式自调整遥控救生机器人及自调整控制方法 |
| CN209719911U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-12-03 | 李芸君 | 一种基于无人机的救援系统 |
| CN210284563U (zh) * | 2019-07-04 | 2020-04-10 | 山东力聚特种装备股份有限公司 | 一种水下搜救机器人 |
| CN111275924A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-06-12 | 手拉手信息技术有限公司 | 一种基于无人机的儿童防溺水监控方法、系统及无人机 |
| CN111559500A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-21 | 陕西科技大学 | 一种水域无人机救援系统及其救援方法 |
| CN112758283A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-05-07 | 王子洋 | 一种基站式无人机救援系统及救援方法 |
| CN112947587A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-11 | 南通大学 | 一种智能化无人艇搜救系统及搜救方法 |
| KR20210149925A (ko) * | 2020-06-02 | 2021-12-10 | 김용철 | 수상 인명 구조용 드론 및 이를 제어하는 방법 |
-
2022
- 2022-01-04 CN CN202210004358.6A patent/CN114313265A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN206307254U (zh) * | 2016-11-21 | 2017-07-07 | 中国人民解放军镇江船艇学院 | 一种便携式救生臂环 |
| CN109358653A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-02-19 | 济源维恩科技开发有限公司 | 海上无人机分布式智能搜救系统 |
| CN109606593A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-04-12 | 中国船舶重工集团公司第七0研究所 | 远距离便携式水下救助机器人 |
| CN209719911U (zh) * | 2019-01-30 | 2019-12-03 | 李芸君 | 一种基于无人机的救援系统 |
| CN110333717A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-10-15 | 中船电子科技(三亚)有限公司 | 主动式自调整遥控救生机器人及自调整控制方法 |
| CN210284563U (zh) * | 2019-07-04 | 2020-04-10 | 山东力聚特种装备股份有限公司 | 一种水下搜救机器人 |
| CN111275924A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-06-12 | 手拉手信息技术有限公司 | 一种基于无人机的儿童防溺水监控方法、系统及无人机 |
| CN111559500A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-08-21 | 陕西科技大学 | 一种水域无人机救援系统及其救援方法 |
| KR20210149925A (ko) * | 2020-06-02 | 2021-12-10 | 김용철 | 수상 인명 구조용 드론 및 이를 제어하는 방법 |
| CN112947587A (zh) * | 2021-01-28 | 2021-06-11 | 南通大学 | 一种智能化无人艇搜救系统及搜救方法 |
| CN112758283A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-05-07 | 王子洋 | 一种基站式无人机救援系统及救援方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李一鸣;杨中原;王冰冰;: "水上自动救援智能机器人", 河南科技, no. 07, 5 April 2017 (2017-04-05) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115158606A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-11 | 珠海云洲智能科技股份有限公司 | 一种水面救生方法、系统和介质 |
| CN115158606B (zh) * | 2022-06-30 | 2024-05-03 | 珠海云洲智能科技股份有限公司 | 一种水面救生方法、系统和介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11891158B2 (en) | Unmanned aerial vehicle search and rescue system | |
| US10668997B2 (en) | Unmanned aerial vehicle search and rescue system | |
| RU2675040C2 (ru) | Самоходное плавучее средство | |
| KR101812487B1 (ko) | 드론을 이용한 해상 인명구조시스템 | |
| US9443207B2 (en) | Water area management system | |
| US10059448B1 (en) | Rescue device for distressed swimmer | |
| CN111953937B (zh) | 落水人员救生系统及落水人员救生方法 | |
| KR101927983B1 (ko) | 인명 구조용 드론 및 이를 이용한 조난 구조 시스템 | |
| CN109850095B (zh) | 一种基于无人机的智能水下救援方法及其系统 | |
| CN110588973B (zh) | 一种基于两栖无人航行器的青少年溺水预防和救助平台及其方法 | |
| CN108473187B (zh) | 船舶沉没及人员自主救援系统 | |
| KR102128677B1 (ko) | 해상 추진 무인비행장치 | |
| CN111275924B (zh) | 一种基于无人机的儿童防溺水监控方法、系统及无人机 | |
| CN107554722B (zh) | 一种用于水中救援的智能机器人及其控制方法 | |
| US20230150625A1 (en) | Unmanned Aerial Vehicle Search and Rescue System | |
| KR20150071472A (ko) | 무인 수상 구조 로봇과 이를 이용한 구조 시스템 및 방법 | |
| CN202439834U (zh) | 自航式救生器 | |
| JP7181723B2 (ja) | 海上探索システム、無人飛行体、及び無人飛行方法 | |
| CN215707025U (zh) | 一种自主搜救无人船 | |
| KR20160048737A (ko) | 간편운전기능을 가지는 인명구조, 환경감시용 드론 | |
| RU2554640C2 (ru) | Способ обнаружения морских целей | |
| KR20150069571A (ko) | 드론을 이용한 익수자 구조 방법 | |
| CN114313265A (zh) | 水下救生机器人系统 | |
| CN212935938U (zh) | 水域应急救援指挥系统 | |
| KR102373707B1 (ko) | 수상 인명 구조용 드론 및 이를 제어하는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |